Контактный водонагреватель
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах контактного типа. Целью изобретения является интенсификация теплообмена. Это достигается путем установки камеры 5 смешения внутри патрубка 4 подвода воды и соосно с ним. Камера 5 имеет выходной диффузионный насадок 8, размещенный с радиальным зазором в зоне входного диффузора 3, причем угол раскрытия насадка 8 превышает угол раскрытия диффузора 3. В радиальном зазоре по периметру в зоне кромки насадка 8 установлены поворотные лопатки 9 с поворотным устройством 10 на внешней поверхности входного диффузора 3. Это позволяет образовать движущийся слой воды (водяную рубашку) в камере 1 сгорания, закрученный по спирали лопатками 9, при этом степень нагрева воды зависит от угла поворота лопаток 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5() 4 F 28 С 3 06 и . ЕСИЗИАЯ
i .„-.,-1;.БРЮКИ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4379425/24-06 (22) 18.02,88 (46) 30.10,89. Бюл. 11- 40 (75) В.В, Сорокин (53) 697.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1(- 334442, кл. F 24 Н 1/10, 1965.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1002745, кл, F 28 С 3/06, 1983. (54) КОНТАКТНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах контактного типа. Целью изобретения является интенсификация теплообмена, Это достигается путем установки камеры 5 смешения внутри патрубка 4 под2 вода воды и соосно с ним камера 5 имеет выходной диффузорный насадок 8, размещенный с радиальным зазором в зоне входного диффуэора 3, причем угол раскрытия насадка 8 превышает угол раскрытия диффузора 3, В радиальном зазоре по периметру в зоне кромки насадка 8 установлены поворотные лопатки 9 с поворотным устройством
10 на внешней поверхности входного диффузора 3. Это позволяет образовать движущийся слой воды (водяную рубашку) в камере 1 сгорания, закрученный по спирали лопатками 9, при этом степень нагрева воды .зависит от угла поворота лопаток 9. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.
3 151864
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в теплообменных аппаратах контактного типа.
Цель изобретения — интенсификация теплообмена, На чертеже условно изображена конструкция контактного водонагревателя.
Водонагреватель содержит камеру 1 сгорания с выходным соплом 2, подключенную на входе через входной диффуэор 3 к патрубку 4 подвода воды, камеру 5 смешения с патрубками 6 и 7 подвода топлива и воздуха соответственно, причем камера 5 установлена внутри патрубка 4 и соосно последнему и снабжена выходным диффузорным насадком 8, размещенным с радиальным зазором в зоне входного диффузора 3, 20 а угол раскрытия насадка 8 камеры 5 превышает угол раскрытия входного диффузора 3, поворотные лопатки 9> установленные по периметру в радиальном зазоре в зоне кромки насадка 8, 25 и поворотное устройство 10 лопаток
9, расположенное. на внешней поверхности входного диффузора 3. Водонагреватель может быть также снабжен устройством 11 управления арматурой, 30 установленной на магистралях подвода воды, топлива и воздуха, а также управления поворотным устройством 10 на основании выбранного режима и выходных параметров среды. 35
Контактный водонагреватель работает следующим образом, После подачи топлива и воздуха через патрубки 6 и 7 соответственно, воспламенения смеси при помощи воспла-40 менителя (не показан), расположенного на выходе топливной смеси из насадка
8, вода поступает через патрубок в зазор между насадком 8 и диффузором
3, где происходит как увеличение ско- 45 рости истечения воды> так и изменение вектора скорости. Вода направляется ьдоль образующей поверхности диффуэора 3 и образует водяную рубашку, стабилиэирующуюся центробежными силами, 50 возниКающими при обтекании водой поверхности диффузора 3. Вода переходит с диффузора 3 на внутреннюю поверхность камеры 1, в этом месте происходит интенсивный нагрев воды эа счет излучения фронта пламени и эа счет контактного отбора тепла or поверхности камеры 1, нагреваемой за счет излучении, непоглощенного водой, В сопле 2 происходит взаимодействие воды с высокотемпературной газововоздушной смесью и ее испарение (при необходимости). При повороте лопаток
9 относительно ос.и с помощью устройства 10 вода начинает двигаться по спирали, в результате чего время нахождения воды в зоне нагрева увеличивается, соответственно увеличивается и температура на выходе. управление выходной температурой может быть осуществлено следующим образом. При малом расходе топливной смеси, малом расходе воды и нейтральном положении лопаток 9 на выходе получаем низкую температуру, при увеличении угла установки лопаток 9 температура на выходе увеличивается. С увеличением расхода воды температура падает, в этом случае для поддержания температуры неОбходимо увеличить расход топливной смеси. Поворотные лопатки 9. не только позволяют увеличить время нахождения воды в зоне нагрева, но и позволяют обеспечить стабилизацию слоя воды на поверхности камеры 1 таким образом, чтобы на ней не обра"-овывалось сухих зон.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
1. Контактный водонагреватель, содержащий камеру сгорания с выходным соплом, подключенную через входной диффузср к патрубку подвода воды, а также камеру смешения с патрубками подвода топлива и воздуха, о т л и ч а ю шийся . тем,,что, с целью интенсификации теплообмена, камера смешения установлена внутри патрубка подвода воды и соосно последнему и снабжена выходным диффузорным насадком, размещенным с радиальным зазором в зоне входного диффузора, причем угол раскрытия диффузорного насадка камеры смешения превышает угол рскрытия входноro диффузора, 2, Водонагреватель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что он дополнительно снабжен поворотными лопатками, установленными по периметру в радиальном зазоре в зоне кромки выходного диффузорного насадка и снабженными поворотным устройством, расположенным на внешней поверхности входного диффуэора,
